改進型數(shù)據(jù)鏈端機中DSP子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-07-16 14:40
作為一種專用于戰(zhàn)場通信環(huán)境的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng),戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈能有效提高軍隊的決策效率、指揮速度和協(xié)同作戰(zhàn)能力,因此也在很大程度上決定了軍隊的信息化戰(zhàn)爭實力。而隨著作戰(zhàn)需求的不斷變化、趨于復雜,原有數(shù)據(jù)鏈亦需要在理念及功能上與時俱進,因此舊數(shù)據(jù)鏈的升級演進一直是數(shù)據(jù)鏈發(fā)展的熱門方向。本文參與構建的改進型數(shù)據(jù)鏈端機,旨在改進端機中的原有數(shù)據(jù)鏈,提升數(shù)據(jù)鏈的速率并實現(xiàn)組網(wǎng)功能,以滿足大課題中多數(shù)據(jù)鏈集成及網(wǎng)絡融合相關技術的測試及驗證需求。本文的主要內容亦圍繞改進型數(shù)據(jù)鏈端機中DSP子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)展開。首先,論文回顧了戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈的背景及當前發(fā)展方向,以強調論文研究方向的重要意義,并對論文的整體結構進行了概述。隨后,論文完成了硬件平臺概述和改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的部分參數(shù)設計,并將DSP子系統(tǒng)中信號處理過程分為編碼發(fā)送和解碼接收兩部分,分別實現(xiàn)了相應的功能模塊構建。針對信號解碼接收需要解訣的問題,本文設計并實現(xiàn)了改進型幀同步算法、頻偏糾正算法、相偏糾正算法。在仿真和實際測試中,對比數(shù)據(jù)鏈原有的幀同步算法,改進型幀同步算法以降低同步峰值為代價,將系統(tǒng)頻率偏移的容忍度提高了 10倍以上。頻偏及相偏糾正算法則在...
【文章來源】:北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]最大似然參數(shù)估計水聲通信幀同步技術研究[J]. 郭蒸,鄢社鋒,徐立軍,秦曄. 聲學學報. 2018(03)
[2]新一代戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈發(fā)展的思考[J]. 陳暉. 指揮信息系統(tǒng)與技術. 2017(06)
[3]基于FPGA的交織編碼技術研究及實現(xiàn)[J]. 楊鴻勛,張林. 科技資訊. 2017(26)
[4]美軍數(shù)據(jù)鏈多鏈集成應用研究[J]. 孫杰,劉亮. 現(xiàn)代導航. 2017(04)
[5]多數(shù)據(jù)鏈集成的信息處理技術研究[J]. 莊成波. 通信與信息技術. 2017(04)
[6]一種基于星間光鏈路的幀同步與頻偏估計方法[J]. 鄧博于,趙尚弘,李勇軍,程振,張曦文. 激光技術. 2016(02)
[7]大規(guī)模MIMO關鍵技術及應用[J]. 張中山,王興,張成勇,呂少波. 中國科學:信息科學. 2015(09)
[8]美軍戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈發(fā)展研究[J]. 任德鋒,陶孝鋒,朱厲洪,荊元利. 空間電子技術. 2015(03)
[9]TTNT數(shù)據(jù)鏈研究[J]. 孟強勇,王麗欣. 飛航導彈. 2014(07)
[10]基于數(shù)據(jù)鏈的聯(lián)合作戰(zhàn)技術[J]. 付繼宗,侯磊,馮小琴,陳文星,范海文. 火力與指揮控制. 2014(S1)
博士論文
[1]基于壓縮感知的大規(guī)模MIMO信道估計技術研究[D]. 南楊.北京交通大學 2017
[2]戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術研究[D]. 何肇雄.國防科學技術大學 2011
碩士論文
[1]TTNT戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈媒體接入控制協(xié)議關鍵技術研究[D]. 王玉龍.北京交通大學 2018
[2]無線通信中卷積碼和RS碼應用的研究[D]. 龐磊.西南科技大學 2015
[3]戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈Link11的仿真研究[D]. 王瑩.西南交通大學 2008
本文編號:3287206
【文章來源】:北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1:開發(fā)板結構簡圖??改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的各子模塊劃分均與端機整體硬件結構及特性匹配,以充??
??實現(xiàn)難度。如圖2-2,改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)由FPGA射頻端子系統(tǒng)、DSP子系統(tǒng)和??PC上位機軟件端子系統(tǒng)三部分構成,FPGA子系統(tǒng)主要負責數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中物理??層功能的實現(xiàn),需要完成數(shù)模轉換及調制解調等功能;DSP子系統(tǒng)則負責網(wǎng)絡層、??鏈路層及部分物理層功能,完成組網(wǎng)、組幀、信道編解碼等功能模塊構建;PC上??位機子系統(tǒng)則負責完成數(shù)據(jù)鏈的應用層等上層功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈對業(yè)務的支持。??考慮到系統(tǒng)需求及開發(fā)難度,改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)選用MCBSP接口作為FPGA及??DSP子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通路,網(wǎng)絡接口則用于承載DSP和PC子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)。??本文的主要工作即集中于DSP子系統(tǒng)的功能設計及開發(fā)上,并需要配合FPGA??子系統(tǒng)、PC上位機子系統(tǒng)完成改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的整體構建。??t?n?:????:?????FPGA子系統(tǒng)?|?|?1)SP子系統(tǒng)?丨?丨?K:上位機子系統(tǒng)??1?[ap]-*數(shù)據(jù)接收處理一!?|?——?■組??i?!???數(shù)據(jù)接收處理丨??!?M?M?I??f??N?i?I?/??S?|?I?f"?\?|??I1-;?'i?物理層?r"?!??物理層功能?nsp卜?鏈路層?k網(wǎng)絡接□?應^等I??rv^Tl?
調制解調等系統(tǒng)參數(shù)及部分參數(shù)設計。??2.2.1幀格式及碼元速率??改進型數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中,有效數(shù)據(jù)通過報文傳輸,該系統(tǒng)的幀結構如圖2-3所??示,數(shù)據(jù)報文由同步報頭、數(shù)據(jù)序列兩部分組成,報文的長度為固定的5760碼??元,包含2880碼元的同步報頭以及2880碼元的數(shù)據(jù)序列,兩部分相鄰,發(fā)送順??序為同步報頭在前,數(shù)據(jù)序列在后。其中同步報頭分為6段,每段480碼元,6??段同步頭分別用于幀同步、位同步及頻偏估計等,數(shù)據(jù)序列則分為60組數(shù)據(jù)子??序列,每組子序列包含32碼元未知數(shù)據(jù)并插入16碼元的已知數(shù)據(jù),其中的己知??數(shù)據(jù)部分主要用于相偏糾正。??同步報頭?數(shù)據(jù)序列??.?1?^-x??未已?未已??分段0分段1分段2分段3分段4分段5???^?^?^??480?480?480?430?480?480?J?g?據(jù)??32?16?32?16??、?1?八?1?^??共有6段,總長度2880?共有6〇組,總長度2的0??圖2-3:改進型數(shù)據(jù)鏈幀格式??7??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]最大似然參數(shù)估計水聲通信幀同步技術研究[J]. 郭蒸,鄢社鋒,徐立軍,秦曄. 聲學學報. 2018(03)
[2]新一代戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈發(fā)展的思考[J]. 陳暉. 指揮信息系統(tǒng)與技術. 2017(06)
[3]基于FPGA的交織編碼技術研究及實現(xiàn)[J]. 楊鴻勛,張林. 科技資訊. 2017(26)
[4]美軍數(shù)據(jù)鏈多鏈集成應用研究[J]. 孫杰,劉亮. 現(xiàn)代導航. 2017(04)
[5]多數(shù)據(jù)鏈集成的信息處理技術研究[J]. 莊成波. 通信與信息技術. 2017(04)
[6]一種基于星間光鏈路的幀同步與頻偏估計方法[J]. 鄧博于,趙尚弘,李勇軍,程振,張曦文. 激光技術. 2016(02)
[7]大規(guī)模MIMO關鍵技術及應用[J]. 張中山,王興,張成勇,呂少波. 中國科學:信息科學. 2015(09)
[8]美軍戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈發(fā)展研究[J]. 任德鋒,陶孝鋒,朱厲洪,荊元利. 空間電子技術. 2015(03)
[9]TTNT數(shù)據(jù)鏈研究[J]. 孟強勇,王麗欣. 飛航導彈. 2014(07)
[10]基于數(shù)據(jù)鏈的聯(lián)合作戰(zhàn)技術[J]. 付繼宗,侯磊,馮小琴,陳文星,范海文. 火力與指揮控制. 2014(S1)
博士論文
[1]基于壓縮感知的大規(guī)模MIMO信道估計技術研究[D]. 南楊.北京交通大學 2017
[2]戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術研究[D]. 何肇雄.國防科學技術大學 2011
碩士論文
[1]TTNT戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈媒體接入控制協(xié)議關鍵技術研究[D]. 王玉龍.北京交通大學 2018
[2]無線通信中卷積碼和RS碼應用的研究[D]. 龐磊.西南科技大學 2015
[3]戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈Link11的仿真研究[D]. 王瑩.西南交通大學 2008
本文編號:3287206
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